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La energLa energíía del Oca del Océéanoano

La energLa energíía del Oca del Océéano ano -- IntroducciIntroduccióónn

•• La energLa energíía de los oca de los océéanos se presenta con una gran anos se presenta con una gran perspectiva de futuro, ya que el recurso de los mares perspectiva de futuro, ya que el recurso de los mares es el menos explotado y el que presenta mayor es el menos explotado y el que presenta mayor superficie de aplicacisuperficie de aplicacióón (los ocn (los océéanos cubren las 4 / 5 anos cubren las 4 / 5 partes del planeta).partes del planeta).

•• Esta energEsta energíía se puede dividir en:a se puede dividir en:•• E tE téérmica.rmica. Diferencias de T a diferentes Diferencias de T a diferentes

profundidadesprofundidades•• E de las mareas. E de las mareas. Movimiento de la masa de agua Movimiento de la masa de agua

por atraccipor atraccióón gravitatorian gravitatoria•• E de las corrientes marinasE de las corrientes marinas. Movimiento de la . Movimiento de la

masa de agua por diferencias de Tmasa de agua por diferencias de T

EnergEnergíía ta téérmicarmica

•• Calentamiento desigual del volumen de aguaCalentamiento desigual del volumen de agua•• La eficiencia es mLa eficiencia es mááxima cuanto mayor sea la xima cuanto mayor sea la

diferencia de T. Zonas tropicalesdiferencia de T. Zonas tropicales

E. TE. Téérmica rmica –– Principio de funcionamientoPrincipio de funcionamiento

•• Los conversores de E tLos conversores de E téérmica aprovechan el rmica aprovechan el diferencial de temperatura para producir diferencial de temperatura para producir energenergíía haciendo uso del ciclo de a haciendo uso del ciclo de RankineRankine(conversi(conversióón de E tn de E téérmica en mecrmica en mecáánica)nica)

Evaporador

Condensador

25º C22,8º C

5º C10º C

20º C

10º C10º C

11,7º C

E. TE. Téérmica rmica -- ViabilidadViabilidad

•• Requiere una gran estructura que ha de Requiere una gran estructura que ha de ser construida en alta mar, en aguas ser construida en alta mar, en aguas profundas. Grandes costes.profundas. Grandes costes.

•• Prototipo construido en HawaiPrototipo construido en Hawai•• En Europa no existe perspectiva de En Europa no existe perspectiva de

posible aplicaciposible aplicacióón en un futuro prn en un futuro próóximoximo

La E de las mareasLa E de las mareas

•• Las mareas son movimientos periLas mareas son movimientos perióódicos de elevacidicos de elevacióón n y descenso del nivel del mar debido a las atracciones y descenso del nivel del mar debido a las atracciones gravitatorias que ejercen la Luna, el Sol y los demgravitatorias que ejercen la Luna, el Sol y los demáás s cuerpos astrales. Su intensidad estcuerpos astrales. Su intensidad estáá en en ííntima ntima relacirelacióón con las posiciones relativas que el Sol y la n con las posiciones relativas que el Sol y la Luna tienen respecto a la TierraLuna tienen respecto a la Tierra

La E de las mareas La E de las mareas -- ViabilidadViabilidad

•• El obstEl obstááculo principal para la explotaciculo principal para la explotacióón de n de este tipo de energeste tipo de energíía es el econa es el econóómico, al ser mico, al ser los costes de inversilos costes de inversióón altos con respecto al n altos con respecto al rendimiento.rendimiento.

•• Esta fuente de energEsta fuente de energíía es sa es sóólo aprovechable lo aprovechable en lugares de mareas largas y en los que el en lugares de mareas largas y en los que el cierre no suponga construcciones demasiado cierre no suponga construcciones demasiado costosas.costosas.

La E de las corrientes marinasLa E de las corrientes marinas

•• Las corrientes que se producen en el ocLas corrientes que se producen en el océéano ano son debidas a las diferencias de son debidas a las diferencias de temperaturas que existen entre aguas en temperaturas que existen entre aguas en zonas tropicales y aguas en zonas polares.zonas tropicales y aguas en zonas polares.

•• La energLa energíía cina cinéética de las corrientes puede tica de las corrientes puede ser aprovechada usando tser aprovechada usando téécnicas similares a cnicas similares a las usadas en la energlas usadas en la energíía ea eóólica. Debido a la lica. Debido a la relativa alta densidad del agua se puede relativa alta densidad del agua se puede obtener un nivel de potencia alto con bajas obtener un nivel de potencia alto con bajas velocidades.velocidades.

La E de las corrientes marinas La E de las corrientes marinas -- VentajasVentajas

•• Su disponibilidad puede ser claramente Su disponibilidad puede ser claramente predeciblepredecible

•• Bajo impacto ambiental sin contaminaciBajo impacto ambiental sin contaminacióón, n, sin ruidos y con pequesin ruidos y con pequeñño impacto visual (si o impacto visual (si existiera)existiera)

•• La intensidad de energLa intensidad de energíía que poseen las a que poseen las corrientes marinas estcorrientes marinas estáá mmáás concentrada que s concentrada que en el resto de las en el resto de las E.EE.E. . R.RR.R..

•• Pueden llegar a suministrar una importante Pueden llegar a suministrar una importante fraccifraccióón de la demanda de energn de la demanda de energíía en el a en el futurofuturo

La E de las corrientes marinas La E de las corrientes marinas -- TecnologTecnologííaa

•• La tLa téécnica mcnica máás extendida es el uso de un rotor de s extendida es el uso de un rotor de turbina conectado a un generador, situado turbina conectado a un generador, situado perpendicularmente a la direcciperpendicularmente a la direccióón del flujo de n del flujo de corriente y montado en una estructura, la cual puede corriente y montado en una estructura, la cual puede estar localizada sobre el lecho marino o suspendida estar localizada sobre el lecho marino o suspendida desde una plataforma flotantedesde una plataforma flotante

La E de las corrientes marinas La E de las corrientes marinas -- ConclusionesConclusiones

•• No existen razones tNo existen razones téécnicas significativas cnicas significativas para no explotar este recurso a gran escala para no explotar este recurso a gran escala en un futuro pren un futuro próóximo, ya que los principales ximo, ya que los principales aspectos que corresponden a la parte de aspectos que corresponden a la parte de ingenieringenieríía han sido desarrollados y bien a han sido desarrollados y bien establecidosestablecidos

•• Se debe desarrollar un programa de estudio Se debe desarrollar un programa de estudio sobre durabilidad y seguridad de las turbinas sobre durabilidad y seguridad de las turbinas situadas en las corrientes marinas, con el fin situadas en las corrientes marinas, con el fin de evaluar los costes y beneficiosde evaluar los costes y beneficios

La E de las olasLa E de las olas

•• Las olas se pueden considerar como una Las olas se pueden considerar como una transmisitransmisióón de energn de energíía desde mar abierto a desde mar abierto hasta la costahasta la costa

La E de las olas La E de las olas -- TiposTipos

•• Entre los diferentes tipos de olas oceEntre los diferentes tipos de olas oceáánicas, las generadas por el nicas, las generadas por el viento son las que tienen la mviento son las que tienen la mááxima concentracixima concentracióón de energn de energíía.a.

La E de las olas La E de las olas -- RecursosRecursos

•• DistribuciDistribucióón mundial de la energn mundial de la energíía de las olas, a de las olas, kWkW/m /m longitud de la olalongitud de la ola

La E de las olas La E de las olas –– Olas generadas por el vientoOlas generadas por el viento

•• Este tipo de olas se forma cuando el viento Este tipo de olas se forma cuando el viento sopla sobre la superficie marina. sopla sobre la superficie marina. ÉÉsta actsta actúúa a como un acumulador de energcomo un acumulador de energíía, a, transporttransportáándola al tiempo que la almacena.ndola al tiempo que la almacena.

Zona de crecimiento

Mar totalmente desarrollado

Cambio a mar tendida

La E de las olas La E de las olas -- CaracterCaracteríísticassticas

•• Las olas se trasladan, pero no las partLas olas se trasladan, pero no las partíículas de agua, culas de agua, que se mueven en trayectorias elque se mueven en trayectorias elíípticas o circulares.pticas o circulares.

•• En las ondas largas (mareas) el desplazamiento En las ondas largas (mareas) el desplazamiento horizontal de las parthorizontal de las partíículas es igual en la superficie y culas es igual en la superficie y en el fondo, describiendo en el fondo, describiendo óórbitas del mismo radio en rbitas del mismo radio en la misma horizontal, pero de distinta fase. Sobre la la misma horizontal, pero de distinta fase. Sobre la vertical las vertical las óórbitas son de la misma fase pero rbitas son de la misma fase pero disminuye el radio con la profundidad.disminuye el radio con la profundidad.

•• Si no existe suficiente profundidad, el fondo afecta al Si no existe suficiente profundidad, el fondo afecta al desplazamiento vertical de las desplazamiento vertical de las óórbitas, que tendrrbitas, que tendráán n forma de elipses. Si la profundidad es muy pequeforma de elipses. Si la profundidad es muy pequeñña, a, el movimiento vertical queda totalmente impedido.el movimiento vertical queda totalmente impedido.

La E de las olas La E de las olas –– TeorTeoríía de ondas linealesa de ondas lineales

•• Olas cortas: c independiente de h, pero dependiente de Olas cortas: c independiente de h, pero dependiente de λλ

λ / 2h

Hλ

C⎟⎠⎞

⎜⎝⎛ −=

TtxHy π

λπ 22cos

2

ωπ

λπ

λπ

π 222

2=

⎟⎠⎞

⎜⎝⎛

=htghg

T

λπ

πλ htghTg 2

2

2

=T

c λ=

La E de las olas La E de las olas –– E de la onda linealE de la onda lineal

•• En una ola cada partEn una ola cada partíícula estcula estáá dotada de energdotada de energíía a cincinéética y potencial tica y potencial

•• En las olas regulares En las olas regulares λλ y T permanecen constantes y T permanecen constantes

mKgHbHbgEEE cp 88

22 λγλρ==+=

γ: peso específico del agua Kg/m3

b: longitud del frente de ondas

La E de las olas La E de las olas –– ModificaciModificacióón de la En de la E

•• RefracciRefraccióónn. Cambio de direcci. Cambio de direccióón que n que experimenta la ola cuando se acerca a experimenta la ola cuando se acerca a una zona de menor profundidad.una zona de menor profundidad.

•• ReflexiReflexióónn. Choque de la ola contra un . Choque de la ola contra un obstobstááculo vertical, la ola se refleja con culo vertical, la ola se refleja con muy poca pmuy poca péérdida de E.rdida de E.

•• DifracciDifraccióónn. Dispersi. Dispersióón de la E del n de la E del oleaje a sotavento de una barrera.oleaje a sotavento de una barrera.

La E de las olas La E de las olas –– TTéécnicas de aprovechamientocnicas de aprovechamiento

•• Los convertidores Los convertidores GEOsGEOs son dispositivos que son dispositivos que transforman la energtransforman la energíía del oleaje en energa del oleaje en energíía a úútil; til; tienen que ser capaces de resistir los embates del tienen que ser capaces de resistir los embates del mar y funcionar eficientemente para las amplias mar y funcionar eficientemente para las amplias gamas de frecuencia y amplitud de las olasgamas de frecuencia y amplitud de las olas

La E de las olas La E de las olas -- GEOsGEOs

•• Son muchas las modalidades de Son muchas las modalidades de GEOsGEOs que permiten que permiten obtener E del oleaje, aunque no estobtener E del oleaje, aunque no estáá todavtodavíía claro a claro cucuááles son las opciones mles son las opciones máás favorables.s favorables.

•• ConversiConversióón primarian primaria. Extracci. Extraccióón de la E de las olas n de la E de las olas mediante sistemas mecmediante sistemas mecáánicos o neumnicos o neumááticos, ticos, convirtiendo el oleaje en el movimiento de un cuerpo convirtiendo el oleaje en el movimiento de un cuerpo o en un flujo de aire.o en un flujo de aire.

•• ConversiConversióón secundaria.n secundaria. ConversiConversióón de n de movimientos mecmovimientos mecáánicos o neumnicos o neumááticos en energticos en energíía a utilizable, generalmente electricidad.utilizable, generalmente electricidad.

La E de las olas La E de las olas –– CaracterCaracteríísticas de los sticas de los GEOsGEOs

•• PosiciPosicióón relativa a la costan relativa a la costa•• Capacidad de producciCapacidad de produccióón energn energééticatica•• PosiciPosicióón relativa a la direccin relativa a la direccióón del n del

oleajeoleaje•• PosiciPosicióón relativa al aguan relativa al agua

La E de las olas La E de las olas –– TTéécnicas de utilizacicnicas de utilizacióónn

•• Empuje de la ola.Empuje de la ola. La E de las olas se La E de las olas se absorbe utilizando un pistabsorbe utilizando un pistóón.n.

•• VariaciVariacióón de la altura de la superficie con n de la altura de la superficie con la ola.la ola. Efecto de bombeo proporcionado por Efecto de bombeo proporcionado por un flotador.un flotador.

•• VariaciVariacióón de la presin de la presióón bajo la superficie n bajo la superficie de la ola.de la ola. CCáámara abierta al mar que mara abierta al mar que encierra un volumen de aire que se encierra un volumen de aire que se comprime y expande.comprime y expande.

La E de las olas La E de las olas –– GEOsGEOs totalizadorestotalizadores

•• Situados perpendicularmente a la direcciSituados perpendicularmente a la direccióón n del avance de la ola, se pretende captar la E del avance de la ola, se pretende captar la E de una sola vezde una sola vez

La E de las olas La E de las olas –– GEOsGEOs de bombeode bombeo

•• La bomba de manguera, desarrollada en Suecia en La bomba de manguera, desarrollada en Suecia en los alos añños 80, aprovecha las caracteros 80, aprovecha las caracteríísticas elsticas eláásticas sticas de una manguera de de una manguera de elastelastóómetrosmetros

La E de las olas La E de las olas –– GEOsGEOs hidrhidrááulicosulicos

•• GEO GEO DuckDuck o Pato o Pato SalterSalter. Flotador alargado cuya . Flotador alargado cuya secciseccióón mn máás estrecha se enfrenta a la ola con el fin s estrecha se enfrenta a la ola con el fin de absorber su movimiento lo mejor posiblede absorber su movimiento lo mejor posible

La E de las olas La E de las olas –– GEOsGEOs columna oscilantecolumna oscilante

•• OscilaciOscilacióón del agua dentro de una cn del agua dentro de una cáámara mara semisemi--sumergida y abierta por debajo del nivel del mar. Se sumergida y abierta por debajo del nivel del mar. Se produce un cambio de presiproduce un cambio de presióón del aire por encima n del aire por encima del aguadel agua

La E de las olas La E de las olas –– Impacto Ambiental (I)Impacto Ambiental (I)

•• Los Los GEOsGEOs en el litoral o cerca de en el litoral o cerca de éél pueden tener l pueden tener impactos considerables sobre el medio ambiente. La impactos considerables sobre el medio ambiente. La absorciabsorcióón y modificacin y modificacióón del oleaje puede variar la n del oleaje puede variar la morfologmorfologíía de la zona y la vida marina.a de la zona y la vida marina.

•• Pueden generar tambiPueden generar tambiéén impactos de tipo visual y n impactos de tipo visual y sonoro.sonoro.

•• El aprovechamiento en El aprovechamiento en altamaraltamar puede afectar a la puede afectar a la vida marina ya que el oleaje asegura la circulacivida marina ya que el oleaje asegura la circulacióón n del oxdel oxíígeno y de nutrientes en las aguas geno y de nutrientes en las aguas superficiales.superficiales.

•• Los efectos sobre el medio ambiente dependerLos efectos sobre el medio ambiente dependeráán n estrechamente del tipo de dispositivo utilizado.estrechamente del tipo de dispositivo utilizado.

La E de las olas La E de las olas –– Impacto Ambiental (y II)Impacto Ambiental (y II)

•• Efectos sobre el medio ambiente:Efectos sobre el medio ambiente:•• AlteraciAlteracióón del clima marn del clima maríítimo (sedimentos; timo (sedimentos;

ecosistema)ecosistema)•• EmisiEmisióón de ruido, intrusin de ruido, intrusióón visualn visual•• Efectos sobre la reproducciEfectos sobre la reproduccióón de algunas n de algunas

especiesespecies•• Efectos sobre la sedimentaciEfectos sobre la sedimentacióón en costas n en costas

y playasy playas•• Riesgos para la navegaciRiesgos para la navegacióónn

La E de las olas La E de las olas –– Supervivencia de los Supervivencia de los GEOsGEOs

•• Tormentas.Tormentas. Tienen que sobrevivir en Tienen que sobrevivir en condiciones de olas extremascondiciones de olas extremas

•• Mareas.Mareas. Las mareas son desfavorables Las mareas son desfavorables para el aprovechamiento del oleaje, el para el aprovechamiento del oleaje, el impacto sobre el rendimiento depende impacto sobre el rendimiento depende del GEO empleadodel GEO empleado

La E de las olas La E de las olas –– Estado actualEstado actual

•• Aunque casi todos los Aunque casi todos los GEOsGEOs necesitan todavnecesitan todavíía de una cierta a de una cierta investigaciinvestigacióón, algunos han alcanzado una relativa madurez n, algunos han alcanzado una relativa madurez comercial.comercial.

•• GEOsGEOs mecmecáánicos pequenicos pequeñños se podros se podríían construir a medio plazo, an construir a medio plazo, mientras que mientras que GEOsGEOs para grandes aprovechamientos se podrpara grandes aprovechamientos se podráán n desarrollar a mdesarrollar a máás largo plazo, ubics largo plazo, ubicáándolos en la costa o cerca ndolos en la costa o cerca de ella.de ella.•• Mejoras en los rendimientos de las turbinasMejoras en los rendimientos de las turbinas•• IntegraciIntegracióón en la red eln en la red elééctrica (fluctuaciones de potencia)ctrica (fluctuaciones de potencia)•• Mejoras en el rendimiento de los Mejoras en el rendimiento de los GEOsGEOs•• Mejoras en los rendimientos de conversiMejoras en los rendimientos de conversióón hidrn hidrááulica a alta ulica a alta

presipresióónn

EnergEnergíía del Oca del Océéanoano

Fin de la presentaciFin de la presentacióónn